DE4302475A1 - Controlling surface finish of honed face - Google Patents

Controlling surface finish of honed face

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DE4302475A1 DE19934302475 DE4302475A DE4302475A1 DE 4302475 A1 DE4302475 A1 DE 4302475A1 DE 19934302475 DE19934302475 DE 19934302475 DE 4302475 A DE4302475 A DE 4302475A DE 4302475 A1 DE4302475 A1 DE 4302475A1
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    • B24B49/02Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation according to the instantaneous size and required size of the workpiece acted upon, the measuring or gauging being continuous or intermittent
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Abstract

The measured value is compared with a value interval, and the feed pressure is adjusted such that it is increased on non-reaching the interval, and reduced on its excess. If the measured value lies within the interval, the feed pressure is maintained unchanged. The feed pressure is changed in stages. Typically, for the removal measuring the honing time period is measured. The measuring in a workpiece machining takes place only after a certain starting phase. The measuring may be taken several times, especially after changing the feed pressure.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Honen von Oberflä­ chen.The invention relates to a method for honing surfaces chen.

An die Schneidbeläge, mit denen die Honbearbeitung von Ober­ flächen durchgeführt wird, wird immer mehr die Anforderung gestellt, daß sie eine lange Lebensdauer aufweisen, so daß die Kosten sich verringern. Es sollen beispielsweise mit nur einem einzigen Belag 20 bis 50.000 Bohrungen durchgeführt werden können. Um dies zu erreichen, muß man Schneidbeläge mit einer harten Bindung verwenden. Die harte Bindung beein­ trächtigt jedoch das freie Schneiden der Schneidkörner. Ein gutes Schneiden ist unvereinbar mit einer langen Lebensdauer des Belags.To the cutting surfaces with which honing from Ober is carried out, the requirement becomes more and more asked that they have a long life, so that the costs decrease. For example, with 20 to 50,000 holes drilled on a single facing can be. To achieve this, you need cutting pads use with a hard binding. The hard bond affects however, impairs the free cutting of the cutting grains. A good cutting is incompatible with a long service life of the topping.

Es wird daher versucht, die Belaghärte so einzustellen, daß ein freies Schärfen gerade noch auftritt. Das exakte Einhal­ ten einer solchen Belaghärte und/oder Bindungshärte ist jedoch relativ schwierig. Wird der Belag zu hart, so schnei­ det er zu schlecht, so daß nach der üblichen Zeit das ge­ wünschte Maß noch nicht erreicht ist. Ein Abweichen in andere Richtung führt dagegen dazu, daß der Schneidbelag zu scharf ist und daher zu schnell schneidet, was zu einer rauhen Oberfläche führt.It is therefore attempted to adjust the surface hardness so that free sharpening just occurs. The exact one-stop Such a base hardness and / or bond hardness however, relatively difficult. If the surface becomes too hard, it will snow  det he too bad, so that after the usual time the ge desired level has not yet been reached. A departure from others Direction, on the other hand, leads to the cutting surface being too sharp and therefore cuts too quickly, resulting in a rough Surface leads.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Regeln der Honzeit bzw. der Oberflächengüte einer gehonten Oberfläche zu schaffen, bei dem die Störeinflüsse der Schneidbeläge weitgehend ausgeschaltet werden.The invention has for its object a method for Rules of the honing time or the surface quality of a honed To create a surface in which the interference of the Cutting surfaces are largely switched off.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vor. Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The invention proposes a method for solving this problem with the features of claim 1. Training courses are Subject of the subclaims.

Der Zustelldruck wird so eingestellt, daß bei einer angenom­ menen Belaghärte eine vorgegebene Zerspanleistung erreicht wird. Das Intervall des Abtrags bzw. der Zerspanleistung wird ebenfalls so gewählt, daß die angenommene Zerspanleistung in diesem Bereich liegt. Im Normalfall wird also die Honbearbei­ tung ohne Korrektur des Anpreßdrucks durchgeführt. Stellt man aber bei dem Vergleich fest, daß die Zerspanleistung höher ist als erwartet, so kann man daraus schließen, daß der Schneidbelag zu scharf ist und daher zu einer zu rauhen Oberfläche führt. Erfindungsgemäß wird daher in diesem Fall der Anpreßdruck verringert. Damit ändert sich zwar nicht die Schärfe des Schneidbelags, aber durch den geringeren Zustell­ druck wird eine geringere Schneidleistung und damit eine glattere Oberfläche erreicht.The delivery pressure is set so that with an assumed achieved a specified cutting performance becomes. The interval of the removal or the cutting performance is also chosen so that the assumed cutting power in this area. Normally the honing is done tion without correction of the contact pressure. One poses but in the comparison found that the cutting performance is higher is than expected, it can be concluded that the Cutting surface is too sharp and therefore too rough Surface leads. In this case, therefore, according to the invention the contact pressure is reduced. This does not change the Sharpness of the cutting surface, but due to the lower infeed pressure becomes a lower cutting performance and thus a smoother surface achieved.

Wenn andererseits die gemessene Zerspanleistung zu niedrig ist, bedeutet dies, daß die Zerspanleistung des Schneidbelags zu gering ist und die vorgegebene Honzeit überschritten wird. Hier wird nun erfindungsgemäß der Druck erhöht, was zu einem Aufreißen des Schneidbelags und zu einer Neuorientierung der Körner des Belags führt. If, on the other hand, the measured cutting power is too low , it means that the cutting performance of the cutting surface is too short and the specified honing time is exceeded. Here, according to the invention, the pressure is now increased, resulting in a Tearing open the cutting surface and reorienting the Grains of the topping.  

Der bei festgestellten Abweichungen veränderte Druck bleibt dann jeweils wieder für eine gewisse Zeit eingestellt, bis die Messungen ergeben, daß eine nochmalige Veränderung in der gleichen oder in der umgekehrten Richtung erforderlich ist. Geregelt wird also eigentlich der Werkstoffabtrag pro Zeiteinheit. Dieser Wert soll innerhalb eines bestimmten Bereichs liegen. Man geht davon aus, daß die Oberflächen­ qualität gut ist, wenn dieses Verhältnis von Werkstoffabtrag zur Zeit in einem bestimmten Wertebereich liegt.The pressure that remains when deviations are detected remains then set again for a certain time until the measurements show that another change in the same or in the opposite direction is required. The material removal per is actually regulated Time unit. This value is said to be within a certain Range. One assumes that the surfaces quality is good if this ratio of material removal is currently in a certain range of values.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß die Änderung des Zustelldrucks stufenweise erfolgt. Es kann insbesondere vorgesehen sein, daß bei deutlicher Abweichung der Meßwerte von dem voreingestellten Intervall eine größere Veränderung des Zustelldrucks erfolgt als bei kleineren Abweichungen.According to the invention it can be provided that the change in Delivery pressure is carried out gradually. In particular, it can be provided that in the event of a clear deviation of the measured values a larger change from the preset interval of the delivery pressure takes place than with smaller deviations.

Eine Möglichkeit zur Messung des Abtrags pro Zeiteinheit kann darin bestehen, die für einen bestimmten Abtrag benötigte Zeit zu messen. Es ist aber ebenfalls möglich, in regelmäßi­ gen zeitlichen Abständen, z. B. alle 2 sec die Differenzen in dem Maß der Oberfläche zu messen und daraus die Zerspan­ leistung zu berechnen. Ebenfalls möglich ist es, die Zahl der Zustellschritte zu zählen.One way to measure the erosion per unit of time consist of that required for a particular removal Time to eat. But it is also possible, in regular against time intervals, e.g. B. the differences every 2 sec to measure in the measure of the surface and from it the machining to calculate power. It is also possible to change the number of Count delivery steps.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß die Messung bei der Bearbeitung eines Werkstücks erst nach einer gewissen Anfahr­ phase erfolgt. So kann beispielsweise vorgesehen sein, daß man erst nach einer Anlaufzeit von beispielsweise 10 Sekun­ den, in der sich reproduzierbare Ergebnisse erst eingestellt haben, mit der Messung begonnen wird.According to the invention it can be provided that the measurement at Machining of a workpiece only after a certain approach phase takes place. For example, it can be provided that only after a start-up time of, for example, 10 seconds the one in which reproducible results are set the measurement is started.

Es kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß die Messung bei der Bearbeitung eines Werkstücks mehrmals durchgeführt wird. It can be provided according to the invention that the measurement at the machining of a workpiece is carried out several times.  

Dies macht es möglich, den Zustelldruck schon während der Bearbeitung des Werkstücks zu ändern, bei dem das Herausfal­ len der Zerspanleistung aus dem voreingestellten Intervall festgestellt wird.This makes it possible to print the delivery already during the To change the machining of the workpiece in which the drop out the cutting power from the preset interval is detected.

Es kann natürlich auch vorgesehen sein, die Änderung des Zustelldrucks mehrfach während der Bearbeitung eines Werk­ stücks durchzuführen.It can of course also be provided to change the Delivery printing several times during the processing of a work piece.

Da die Schneidleistung der Honsteine sich im Normalfall relativ langsam ändert, kann erfindungsgemäß in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, daß die Änderung des Zustell­ drucks erst nach der Bearbeitung des Werkstücks und vor der Bearbeitung des nächsten Werkstücks erfolgt. In diesem Fall braucht man auch pro Werkstück nur eine einzige Messung durchzuführen, was ggf. apparativ einfacher durchzuführen ist.Since the cutting performance of the honing stones is normally changes relatively slowly, according to the invention in further training the invention provide that the change in delivery only after the workpiece has been machined and before The next workpiece is machined. In this case you only need one measurement per workpiece to carry out what may be easier to implement is.

Um einzelne Ausreißer bei den Meßwerten auszuschalten, die beispielsweise auch durch Fehler im Werkstück verursacht sein können, kann erfindungsgemäß in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, daß die Änderung des Zustelldrucks erst dann durchgeführt wird, wenn mehrere aufeinanderfolgende Messungen der Zerspanleistung eine Abweichung des Meßwertes etwa in gleicher Höhe ergeben.To switch off individual outliers in the measured values, the can also be caused, for example, by defects in the workpiece can, according to the invention in a development of the invention be provided that the change in delivery pressure only then is carried out when several successive measurements the machining performance a deviation of the measured value approximately in result in the same amount.

Was im Vorhergehenden für die Änderung des Zustelldrucks des Honwerkzeugs gesagt wurde, kann erfindungsgemäß auch für die Änderung der Drehzahl der Honbearbeitung oder die Änderung der Hubgeschwindigkeit der Honbearbeitung gelten.What in the previous for the change of the delivery pressure of the Honing tool has been said, can also according to the invention for Change the speed of honing or the change the lifting speed of honing processing apply.

Auch in diesem Fall ist es möglich, die sich ändernde Schneidleistung des Schneidbelags zu erkennen und durch entsprechende Änderung der Geschwindigkeiten zu eliminieren. In this case too, it is possible to change the Recognize cutting performance of the cutting surface and by to eliminate the corresponding change in speeds.  

Insbesondere kann natürlich vorgesehen sein, die Hubgeschwin­ digkeit und die Drehgeschwindigkeit der Honbearbeitung gleichzeitig zu ändern, damit der gewünschte Überschneidungs­ winkel erhalten bleibt.In particular, the lifting speed can of course be provided speed and the speed of rotation of the honing process change at the same time so that the desired overlap angle is retained.

Erfolgt die Zustellung des Honwerkzeugs mithilfe eines Schrittmotors, so kann zur Veränderung des Anpreßdrucks die Frequenz der Ansteuerungsimpulse des Schrittmotors verändert werden.If the honing tool is delivered using a Stepper motor, so can change the contact pressure Frequency of the control pulses of the stepper motor changed become.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigtFurther features, details and advantages of the invention emerge from the following description of a preferred Embodiment of the invention and with reference to the drawing. Here shows

Fig. 1 ein Diagramm, in dem der Zusammenhang zwischen Änderung des Zustelldrucks und der Bearbei­ tungszeit für eine bestimmte Zerspanleistung aufgetragen ist; Fig. 1 is a diagram in which the relationship between the change in the delivery pressure and the processing time for a certain cutting performance is plotted;

Fig. 2 ein vereinfachtes Diagramm des gleichen Vorgangs. Fig. 2 is a simplified diagram of the same process.

In der Figur ist auf der Abszisse die Honzeit für eine be­ stimmte feste Zerspanleistung aufgetragen. Die Ordinate zeigt den Zustelldruck. Zu Beginn der Honbearbeitung, nach dem das Werkzeug in die Bohrung eingefahren wurde, wird der Zustelldruck auf einen mittleren oder normalen Wert P0 erhöht und dort festgehalten. Aus Erfahrung weiß man, daß bei einem derartigen mittleren Zustelldruck P0 und einem Schneidbelag, so wie er verwendet wird, eine mittlere Zerspanleistung auftritt. Diese Zerspanleistung wird beispielsweise durch die Subtraktion zweier Durchmessermessungen bestimmt. Der ge­ wünschten Zerspanleistung entspricht eine bestimmte Zeit t0. Es wird nun ein Intervall von t1 bis t2 festgelegt, wobei die Zeitpunkte t1 und t2 beidseits der Normalzeit t0 liegen. Es wird nun nach einer bestimmten Anfahrzeit von beispielsweise 10 Sekunden festgestellt, ob die zur Erreichung eines be­ stimmten Abtrags erforderliche Zeit innerhalb des Intervalls von t1 bis t2 liegt. Liegt die gemessene Zeit in diesem Bereich, so erfolgt keine Änderung des Zustelldrucks. Liegt die gemessene Zeit jedoch außerhalb des Intervalls von t1 bis t2, so muß ein Eingriff erfolgen. Ist die gemessene Zeit tM kleiner als der minimale Grenzwert t1 des Zeitintervalls, so bedeutet dies, daß die Zerspanleistung zu schnell erreicht wurde, was ein Zeichen dafür ist, der der Schneidbelag zu scharf schneidet. In diesem Fall muß eine Verringerung des Zustelldrucks erfolgen, im dargestellten Beispiel auf den Druck P1. Die Änderung erfolgt also stufenweise. Die Änderung des Zustelldrucks kann nach einer ersten Möglichkeit schon bei der Bearbeitung des Werkstücks erfolgen, bei dem der Zeitwert tM gemessen wurde. Liegt nun in der Folge der gemes­ sene Zeitwert tM, von dem man ja annimmt, daß er wieder steigt, innerhalb des Intervalls von t1 bis t2, so bleibt der Druckwert auf P1 eingestellt. Es gilt nun die gestrichelte Kurve II und zwar so lange, wie der jeweils gemessene Wert innerhalb des Intervalls von t1 bis t2 liegt. Eine Erhöhung erfolgt erst, wenn der gemessene Wert wieder aus dem Intervall von t1 bis t2 herausfällt. Es kann sich hierbei sowohl um ein Überschreiten als auch ein Unterschreiten des Intervalls handeln.In the figure, the honing time for a certain fixed cutting performance is plotted on the abscissa. The ordinate shows the delivery print. At the start of honing, after the tool has been inserted into the bore, the feed pressure is increased to a medium or normal value P 0 and held there. It is known from experience that with such an average infeed pressure P 0 and a cutting surface as used, an average cutting performance occurs. This cutting performance is determined, for example, by subtracting two diameter measurements. The desired machining performance corresponds to a certain time t 0 . An interval from t 1 to t 2 is now defined, the times t 1 and t 2 being on both sides of the normal time t 0 . It is now determined after a certain start-up time of, for example, 10 seconds whether the time required to achieve a certain removal is within the interval from t 1 to t 2 . If the measured time is in this range, there is no change in the delivery pressure. However, if the measured time lies outside the interval from t 1 to t 2 , an intervention must take place. If the measured time t M is less than the minimum limit value t 1 of the time interval, this means that the cutting power was reached too quickly, which is a sign that the cutting surface is cutting too sharply. In this case, the delivery pressure must be reduced, to the pressure P 1 in the example shown. So the change is gradual. According to a first possibility, the change of the delivery pressure can already take place during the machining of the workpiece, at which the time value t M was measured. If the measured time value t M , of which it is assumed that it increases again, is now within the interval from t 1 to t 2 , the pressure value remains set to P 1 . The dashed curve II now applies as long as the measured value lies within the interval from t 1 to t 2 . An increase only occurs when the measured value falls outside the interval from t 1 to t 2 . The interval can be exceeded or undershot.

Es ist ebenfalls möglich, daß die Änderung des Zustelldrucks erst bei der Bearbeitung des jeweils nächsten Werkstücks durchgeführt wird. Diese Möglichkeit ist apparativ einfacher durchzuführen und reicht in den meisten Fällen aus, da eine Änderung der Schneidleistung eines Schneidbelags langsam auftritt.It is also possible that the change in delivery pressure only when processing the next workpiece is carried out. This possibility is simpler in terms of equipment and is sufficient in most cases, since a Change the cutting performance of a cutting surface slowly occurs.

Fig. 2 zeigt vereinfacht den gleichen Vorgang in einer anderen Darstellung. Liegt der Meßwert, beispielsweise auch hier wieder die für einen bestimmten Werkstoffabtrag benötigte Zeit, innerhalb des festgelegten Intervalls von Tmin bis Tmax, erfolgt keine Änderung der Anpreßkraft. Wird die benötigte Zeit zu klein, ist also der Abtrag zu groß, erfolgt eine Verringerung der Honkraft bzw. des Anpreßdrucks. Bei zu großer benötigter Zeit wird entsprechend der Anpreß­ druck erhöht. Fig. 2 shows the same process simplified in a different representation. If the measured value, for example again the time required for a certain material removal, lies within the defined interval from Tmin to Tmax, there is no change in the contact pressure. If the time required is too short, ie if the removal is too large, the honing force or contact pressure is reduced. If the time required is too long, the contact pressure is increased accordingly.

Natürlich erfolgt die Änderung des Anpreßdrucks nur in kleinen Stufen. Es ist auch dafür gesorgt, daß der Anpreß­ druck innerhalb bestimmter Grenzen bleibt. Sollte sich während eines Honvorgangs ergeben, daß der Druck über diese Grenzen hinaus geändert werden müßte, so kann man dann auf eine Fehlerbedingung schließen, beispielsweise auf einen überhaupt nicht schneidenden Stein.Of course, the contact pressure is only changed to small steps. It is also ensured that the pressure pressure remains within certain limits. Should during a honing process reveal the pressure above this Borders would have to be changed, so you can on deduce an error condition, for example a stone not cutting at all.

Claims (12)

1. Verfahren zum Regeln der Oberflächengüte einer gehonten Oberfläche, bei dem
  • 1.1 die Honbearbeitung mit einem bestimmten voreinge­ stellten Zustelldruck (P0) durchgeführt wird,
  • 1.2 der Abtrag der Honbearbeitung pro Zeiteinheit gemessen wird,
  • 1.3 der gemessene Wert mit einem Werteintervall verglichen wird,
  • 1.4 bei Unterschreiten des Intervalls der Zustell­ druck (P0) vergrößert wird,
  • 1.5 bei Überschreiten des Intervalls der Zustelldruck (P0) verkleinert wird und
  • 1.6 dann, wenn der gemessene Wert im Intervall liegt, der Zustelldruck (P0) unverändert bleibt.
1. A method for controlling the surface quality of a honed surface, in which
  • 1.1 honing is carried out with a certain preset feed pressure (P 0 ),
  • 1.2 the removal of honing is measured per unit of time,
  • 1.3 the measured value is compared with a value interval,
  • 1.4 the delivery pressure (P 0 ) is increased if the interval is undershot,
  • 1.5 the delivery pressure (P 0 ) is reduced when the interval is exceeded and
  • 1.6 then, when the measured value lies in the interval, the delivery pressure (P 0 ) remains unchanged.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Änderung des Zustelldrucks (P) stufenweise erfolgt. 2. The method according to claim 1, wherein the change of Delivery pressure (P) takes place gradually.   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem zur Messung des Abtrags pro Zeiteinheit die für einen bestimmten Abtrag benötigte Honzeit (t) gemessen wird.3. The method according to claim 1 or 2, in which for measurement of the deduction per unit of time for a specific one The required honing time (t) is measured. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Messung bei der Bearbeitung eines Werkstücks erst nach einer Anfahrphase erfolgt.4. The method according to any one of the preceding claims, at which is the measurement when machining a workpiece only after a start-up phase. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Messung bei der Bearbeitung eines Werkstücks mehrmals durchgeführt wird.5. The method according to any one of the preceding claims, at which is the measurement when machining a workpiece is carried out several times. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Änderung des Zustelldrucks (P) ggf. mehrmals während der Bearbeitung eines Werkstücks erfolgt.6. The method according to any one of the preceding claims, at the change in the delivery pressure (P), if necessary, several times takes place during the machining of a workpiece. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Änderung des Zustelldrucks (P) nach der Bearbei­ tung des Werkstücks und vor der Bearbeitung des nächsten Werkstücks erfolgt.7. The method according to any one of the preceding claims, at which the change of the delivery pressure (P) after processing processing of the workpiece and before machining the next one Workpiece takes place. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Veränderung des Zustelldrucks erst durchgeführt wird, wenn mehrere aufeinanderfolgende Messungen eine Abweichung des Meßwertes ergeben.8. The method according to any one of the preceding claims, at to whom the change in the delivery pressure has only been carried out becomes, if several successive measurements one Deviation of the measured value result. 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem anstelle des Zustelldrucks die Drehzahl der Honbear­ beitung geändert wird.9. The method according to any one of the preceding claims, at instead of the feed pressure, the speed of the honbear processing is changed. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem anstelle des Zustelldrucks die Hubgeschwindigkeit der Honbearbeitung geändert wird. 10. The method according to any one of claims 1 to 8, in which instead of the delivery pressure, the stroke speed of the Honing processing is changed.   11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem anstelle des Zustelldrucks die Drehzahl und die Hubge­ schwindigkeit der Honbearbeitung gleichzeitig geändert werden.11. The method according to any one of claims 1 to 8, in which instead of the feed pressure, the speed and stroke speed of honing changed at the same time become. 12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüchen bei dem bei einer mechanischen Zustellung zur Änderung des Anpreßdrucks die Frequenz der Zustellschritte verändert wird.12. The method according to any one of the preceding claims the at a mechanical delivery to change the Contact pressure changes the frequency of the feed steps becomes.
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